Alkalimetri

Tujuan

Percobaan ini bertujuan untuk melakukan pembakuan (standarisasi) larutan asam dan basa (dalam hal ini HCl dan NaOH) yang digunakan sebagai larutan baku sekunder serta menetapkan kadar amonia (NH₄OH) menggunakan larutan baku HCl dan kadar asam cuka (CH₃COOH) menggunakan larutan baku NaOH.

Landasan Teore

Asidimetri adalah pengukuran konsentrasi asam dengan menggunakan larutan baku basa, sedangkan alkalimeteri adalah pengukuran konsentrasi basa dengan menggunakan larutan baku asam. Oleh sebab itu, keduanya disebut juga sebagai titrasi asam-basa.

Titrasi adalah proses mengukur volume larutan yang terdapat dalam buret yang ditambahkan ke dalam larutan lain yang diketahui volumenya sampai terjadi reaksi sempurna. Atau dengan perkataan lain untuk mengukur volume titran yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. Titik ekivalen adalah saat yang menunjukkan bahwa ekivalen perekasi-pereaksi sama. Di dalam prakteknya titik ekivalen sukar diamati, karena hanya meruapakan titik akhir teoritis atau titik akhir stoikometri. Hal ini diatasi dengan pemberian indikator asam-basa yang membantu sehingga titik akhir titrasi dapat diketahui. Titik akhir titrasi meruapakan keadaan di mana penambahan satu tetes zat penitrasi (titran) akan menyebabkan perubahan warna indikator. Kadua cara  di atas termasuk analisis titrimetri atau volumetrik. Selama bertahun-tahun istilah analisis volumetrik lebih sering digunakan dari pada titrimetrik. Akan tetatpi, dilihat dari segi yang yang keta, “titrimetrik” lebih baik, karena pengukuran volume tidak perlu dibatasi oleh titrasi.

Rekasi-reaksi kima yang dapat diterima sebagai dasar penentuan titrimetrik asam-basa adalah sebagai berikut :

• Jika HA meruapakn asam yang akan ditentukan dan BOH sebabagi basa, maka reksinya adalah : HA + OH→A^- + H₂O
• Jika BOH merupakan basa yang akan ditentukan dan HA sebagi asam, maka reaksinya adalah ; BOH + H⁺ → B⁺ = H₂O

Dari kedua reaksi di atas dapat disimpulkan bahwa prinsip reaksi titrasi asam basa adalah reaksi penetralan, yakni ; H⁺ + OH ^-→ H₂O dan terdiri dari beberapa kemungkinan yaitu reaksi-rekasi antara asam kuat dengan basa kuat, asam kuat dan basa lemah, asam lemah dan basa kuat, serta asam lemah dan basa lemah.

Khusus reaksi antara asam lemah dan basa lemah tidak dapat digunakan dalam analisis kuantitatif, karena pada titik ekivalen yang terbentuk akan terhidrolisis kembali sehingga titik akhir titrasi tidak dapat diamati. Hal ini yang menyebabkan bahwa titran biasanya merupakan larutan baku elektrolit kuat seperti NaOH dan HCl.

Perhitungan titrasi asam basa didasarkan pada reaksi pentralan, menggunakan dua macam cara, yaitu :

1. Berdasarkan logika bahwa pada reaksi penetralan, jumlah ekivalen (grek) asam yang bereaksi sama dengan jumlah ekivalen (grek) basa.

Diketahui : grek (garam ekivalensi) = Volume (V) x Normalitas (N),

Maka pada titik ekivalen : V asam x N asam = V basa x N basa; atau

V₁ + N₁ = V₂ + N ₂

Untuk asam berbasa satu dan basa berasam satu, normalitas sama dengan molaritas, berarti larutan 1 M = 1 N. Akan  tetapi untuk asam berbasa dua dan basa berasam dua 1 M = 1 N.

2. Berdasarkan koifisein reaksi atau pensetaraan jumlah mol

Misalnya untuk reaksi :

2 NaOH + (COOH)₂→(COONa) + H₂O

(COOH)₂ = 2 NaOH

Jika M₁ adalah molaritas NaOH dan V₁ adalah volume NaOH, sedangkan M₂ adalah molaritas (COOH)₂ dan V₂ adalah volume (COOH)₂, maka :

V₁ M₁       2

------- = ---                                  V₁ M₁ x 1 = V₂ M ₂  x 2

V₂ M ₂      1

Oleh sebab itu :  V Na Oh x M NaOH x 1 = V (COOH)₂ x M (COOH)₂ x 2

Alat dan Bahan

Alat :                                                                           Bahan :

1.      Buret dan statif                                                       1.   Larutan baku NaOH

2.      Labu Elenmeyer                                                      2.   Larutan baku HCl

3.   Pipet volumetrik                                                      3.   Larutan pembaku boraks

4.      Larutan asam borat (H₃BO₃)

5.      Larutan amonia

6.      Indikator : (MM), (MB)

Cara Kerja

A. Pembakuan HCl

 o Menggunakan Boraks Sebagai Pembaku

1.Dipipet 25 mL larutan boraks yang sudah diketahui konsentrasinya ke dalam labu Elenmeyer 250 mL yang telah dicuci dan dibilas dengan akuadestilata

2.Ditambahkan 1-3 tetes indikator merah metil

3.Larutan HCl yang akan dibakukan disiapkan di dalam buret, lalu larutan boraks dtitrasi sampai terjadi perubahan warna dari kuning menjadi merah jingga.

4.Volume HCl yang diperoleh dicatat dan titrasi dilakukan duplo

 o Menggunakan NaOH Sebagai Larutan Baku Sekunder

1.Dipipet 25 mL larutan HCl  yang akan dibakukan ke dalam labu Elenmeyer 250 mL yang telah dicuci dan dibilas dengan akuadestilata

2.Ditambahkan 1-3 tetes indikator merah metil

3.Kemudian dititrasi dengan larutan NaOH yang sudah dibakukan hingga terjadi perubahan warna dari merah menjadi kuning jingga.

4.Volume NaOH yang diperoleh dicatat dan titrasi dilakukan duplo.

 B. Penetapan Kadar NH₄OH

 1.Dipipet 25 mL asam borat ke dalam labu Elenmeyer yang berfungsi untuk mencegah menguapnya larutan amonia.

2.Dipipet 25 mL larutan amonia yang akan ditentukan kadarnya dan dimasukkan ke dalam labu Elenmeyer yang berisi asam borat.

3.Diberi indikator campuran merah metil dan biru metilen, sehingga warnanya menjadi hijau.

4.Dititrasi dengan larutan HCl yang sudah dibakukan pada percobaan sebelumnya, dengan perubahan warna dari hijau menjadi abu-abu

5.Volume HCl yang diperoleh dicatat dan titrasi dilakukan duplo.

 Hasil dan Pembahasan

Percobaan alkalimetri kali ini menggunakan asam kuat HCl dan basa lemah amonia (NH₄OH).  Pada dasrnya percobaan ini adalah untuk menentukan kadar konsentraasi amonia. Namun, HCl terlebih dahulu harus dibakukan dengan melakukan titrasi pada boraks (Na₂B₄O₇) dan ditetesi indikator metil orange tiga tetes sebagai indikator visualnya. Perhitungan yang digunakan seperti pada percobaan asidimetri dimana :

V₁ dan N₁ adalah volume dan konsentrasi basa dan V₂ dan N₂ adalah volume dan konsentrasi asam (HCl) dan percobaan dilakukan duplo (manual dan mesin).

Diperoleh

V₁                           = 25 mL                                   N₁                          = 0.1 N;

V₂ mesin           = 25.6 mL                                V₂ manual         = 26.4. N₂ = ?

V₁ x N₁ = V₂ mesin x N₂

maka

_o                     N₂ = (V₁ x N₁)/ V₂ mesin

= (25 mL x 0.1 N)/25.6mL

= 2.5 mL N x 25.6 mL

=0.0976 N

_o                     N₂ = (V₁ x N₁)/ V₂ manual

= (25 mL x 0.1 N)/25.4 mL

= 2.5 mL N x 25.4 mL

=0.0984 N

 _

N₂ = ∑N₂/n

= (0.0976 N + 0.0984 N)/2

= 0.098 N

Dari harga N₂ rata-rata yang diperoleh bisa ditentukan kadar normalitas NH₄OH  dengan rumus yang sama. Dalam penghitungan kunatitif konsentrasi amonia, pemipetan 25 mL asam borat (H₃BO₃) tidak diperhitungkan, karena dia tidak ikut bereaksi. Ia hanya berfungsi untuk mencegah penguapan amonia. Otomatis, penambahan indikator campuran antara metil merah dengan metil biru adalah 3:1. indikator ditambahkan sampai larutan amonia dan asam boraks berwarna hijau.

Titrasi dengan HCl yang telah dibakukan merubah warna larutan tersebut menjadi abu-abu pada volume 17.5 mL dan 18.1 mL. Titrasi dilakukan duplo dengan mesin Perhitunganya adalah sebagai berikut:

V₁ x N₁ = V₂ x N₂

Maka

_o                     N₁ = V₂ x N₂/ V₁

= (17.6 mL x 0.098 N)/25mL

= 1.7248 mL N / 25 mL

= 0.068992 N

_o   N₁ = V₂ x N₂/ V₁

= (18.1 mL x 0.098 N)/25mL

= 1.7738 mL N / 25 mL

= 0.070952 N

 _

N₁ = ∑N₁/n

= (0.068992 N + 0.070952 N)/2

= 0.069972 N

Jadi, kadar amonia (NH₄OH) yang didapat pada percobaan ini adalah 0.069972 N.

Kesimpulan

Titrasi alkalimetri pada percobaan ini adalah untuk mengukur kadar konsentrasi  NH₄OH (basa lemah) dengan HCl sebagai basa kuat. Reaksi netralisasi dapat diamati dengan baik ketika terjadi perubahan warna dari hijau menjadi abu-abu dengan menggunakan indikator MO dan ME (3:1) sebagai indikator visualnya. Reaksi netralisasinya adalah NH₄OH+HCl  → NH₄Cl+H₂O.

Titrasi asidimetri terjadi dengan baik karena sifat asam dan basanya berbeda. Artinya asam lemah akan membentuk reaksi sempurna dengan basa lemah. Percobaan titrasi asidimetri menghasilkan air dan garam.